403221 เคมีอินทรีย์ สารประกอบอะโรมาติก aromatic compounds ผศ. ดร. วราภรณ์ พาราสุข ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 403221-aromatic

สารประกอบ aromatic เบนซีนและสารประกอบที่มีสมบัติคล้ายเบนซีน เกิดปฏิกิริยา electrophilic substitution 403221-aromatic

โครงสร้างของเบนซีน C6H6 Kekule’ structure H ทุกอะตอมของเบนซีนมีสมบัติเคมีเหมือนกัน 403221-aromatic

Resonance ของเบนซีน C6H6 : 403221-aromatic

Resonance ของเบนซีน C6H6 วงแหวนเบนซีนแบนอยู่ในระนาบ ทุกพันธะ C-C ในวงมีความยาวเท่ากัน 139 pm ความยาวพันธะ C-C และ C=C คือ 147 และ 133 pm 403221-aromatic

Resonance ของเบนซีน C6H6 ทั้ง 6 p electron delocalize (เคลื่อนที่ไปรอบวง) 403221-aromatic

Aromaticity ความเป็นอะโรมาติก โครงสร้างเป็นวงแบนอยู่ในระนาบ ทุกอะตอมในวงมี p-orbital ขนานกัน (เป็น conjugated double bond) p electron delocalize เคลื่อนที่ไปรอบวง จำนวน p electron เท่ากับ 4n+2 (Huckel rule) 2, 6, 10, 14 ไม่เกิดปฏิกิริยา addition สารประกอบ aromatic คือโมเลกุลหรือ ion ที่เป็น cyclic conjugated system มี p electron จำนวน 4n+2 มีความเสถียรมากกว่าปกติ 403221-aromatic

403221-aromatic

403221-aromatic

ตัวอย่างสารประกอบ aromatic ตัวอย่างสารประกอบ non aromatic 403221-aromatic

การเตรียมสารประกอบ aromatic 1. เตรียมจาก acetylene 2. Friedel-Craft alkylation 3. Wurtz-Fittig reaction 403221-aromatic

ปฏิกิริยาของสารประกอบ aromatic Electrophilic aromatic substitution 403221-aromatic

ขั้นที่ 2 rearomatization กลไกปฏิกิริยา ขั้นที่ 1 ขั้นที่ 2 rearomatization 403221-aromatic

1. Halogenation 403221-aromatic

กลไกปฏิกิริยา 403221-aromatic

2. Nitration กลไกปฏิกิริยา 403221-aromatic

Fuming sulfuric acid = SO3+H2SO4 3. Sulfonation Fuming sulfuric acid = SO3+H2SO4 กลไกปฏิกิริยา 403221-aromatic

4. Friedel-Crafts Alkylation 403221-aromatic

กลไกปฏิกิริยา 403221-aromatic

5. Friedel-Crafts Acylation 403221-aromatic

กลไกปฏิกิริยา 403221-aromatic

ผลของหมู่แทนที่ต่อปฏิกิริยา electrophilic aromatic substitution 1. Activating group = หมู่ให้อิเล็กตรอนแก่วง = ortho-, para- director 403221-aromatic

ortho-attack para-attack Arenium ion ที่เกิดจาก ortho-, para- attack เสถียรเนื่องจาก inductive effect meta-attack 403221-aromatic

ortho- para- Arenium ion ที่เกิดจาก ortho-, para- attack เสถียรเนื่องจาก resonance effect 403221-aromatic

1. Activating group : ortho-, para- director resonance effect -NH2, -NHR, -NR2, , -OH, -OR, inductive effect -R, -Ar 403221-aromatic

2. Deactivating group = หมู่ดึงอิเล็กตรอนจากวง = meta- director 403221-aromatic

ortho-attack para-attack Arenium ion ที่เกิดจาก ortho-, para- attack ไม่เสถียรเนื่องจาก inductive effect meta-attack 403221-aromatic

2. Deactivating group : meta- director 403221-aromatic

Deactivating group : X- ดึง e- โดย inductive effect 3. Halogen Deactivating group : X- ดึง e- โดย inductive effect ortho-, para- director : X- ให้ e- โดย resonance effect ปฏิกิริยาเกิดช้า 403221-aromatic

All unstable 403221-aromatic

การเตรียมอนุพันธ์ของเบนซีน เตรียม bromonitrobenzene ลำดับของปฏิกิริยามีความสำคัญ เป็นตัวกำหนดตำแหน่งหมู่แทนที่บนวงเบนซีน 403221-aromatic

ปฏิกิริยาของสารประกอบ aromatic ปฏิกิริยาที่หมู่แทนที่ของเบนซีน 1. ปฏิกิริยา oxidation 2. ปฏิกิริยา Halogenation 403221-aromatic

3. ปฏิกิริยา Reduction หมู่ C=O 4. การเกิดสารประกอบ organometallic ของ 403221-aromatic

จงแสดงวิธีเตรียมสารต่อไปนี้จากเบนซีน m-chlorobenzoic acid p-acetyltoluene o-chloronitrobenzene p-chlorosulfonic acid m-ethyltoluene 403221-aromatic